第一章复合材料工艺及设备（图表部分）教学参考资料武汉理工大学精品课程-
1 第一章 复合材料工艺及设备（图表部分） 教学参考资料 武汉理工大学精品课程
表1-1为几种主要成型工艺的特点及条件，供选择成型方法时参考表1-1主要成型工艺比较适应成型温成型成型成型压力模具形式度产量优点缺点工艺周期及材质(MPa)个/月(℃)1.产量及产品尺寸1.操作技术要求不受限制高，质量稳定性手差单模，木2.操作简便，投资糊20~30min接触压力模，玻璃钢少.成本低25~402.产品只能单面成~24h500模，水泥模光法3.合理使用增强材型料，在任意部位增3.生产效率低厚4.劳动条件差1.操作技术要求1.产品两面光洁袋高2.适用于中等产量压阴模、玻璃30min20~10.1~0.525~403.模具费低2.生产效率低成~24h钢模、木模2004.产品质量优于手3.不适用于大制型品糊1.生产效率较手糊高喷1.强度低2.尺寸大小不受限射单模、玻璃2.产品单面光洁100~30min20~40接触压力制，适用大产品成~24h钢模、木模10003.劳动条件差3.设备简单，可现型4.操作技术高场施工4.产品整体性好树玻璃钢对1.产品两面光洁1.模具要求高，使4min200~脂0.1~0.5用寿命短20~40模、镀金属2.适用中批量生产~2000注3.模具设备费低玻璃钢对2.纤维含量低30min2
2 表 1-1 为几种主要成型工艺的特点及条件，供选择成型方法时参考 表 1-1 主要成型工艺比较 成型 工艺 成型温 度 （℃） 成型 周期 成型压力 （MPa） 模具形式 及材质 适应 产量 个/月 优 点 缺 点 手 糊 成 型 25～40 30min ～24h 接触压力 单 模 ， 木 模，玻璃钢 模，水泥模 20 ～ 500 1.产量及产品尺寸 不受限制 2.操作简便，投资 少.成本低 3.合理使用增强材 料，在任意部位增 厚 1.操作技术要求 高，质量稳定性 差 2.产品只能单面 光法 3.生产效率低 4.劳动条件差 袋 压 成 型 25～40 30min ～24h 0.1～0.5 阴模、玻璃 钢模、木模 20 ～ 200 1.产品两面光洁 2.适用于中等产量 3.模具费低 4.产品质量优于手 糊 1.操作技术要求 高 2.生产效率低 3.不适用于大制 品 喷 射 成 型 20～40 30min ～24h 接触压力 单模、玻璃 钢模、木模 100～ 1000 1.生产效率较手糊 高 2.尺寸大小不受限 制，适用大产品 3.设备简单，可现 场施工 4.产品整体性好 1.强度低 2.产品单面光洁 3.劳动条件差 4.操作技术高 树 脂 注 20～40 4min ～ 30min 0.1～0.5 玻 璃 钢 对 模、镀金属 玻 璃 钢 对 200～ 2000 1.产品两面光洁 2.适用中批量生产 3.模具设备费低 1.模具要求高，使 用寿命短 2.纤维含量低
模射3.产品强度低4.能成型形状复杂制品成型1.适于大比量生产1.设备费用大模2.产品质量均匀2.模具质量要求4min压3.制品外观质量高100~100～3~20金属模~成1702000高，尺寸精度高3.不适于小批量30min型4.可成型复杂形状生产产品4.成型压力大根据缠1.设备投资大产品1.充分发挥玻璃纤绕由缠绕20~2.仅限于生产回名模、钢模尺寸维强度成100张力决定转体产品、管大小2.产品强度高等型面异连大批1.生科效率高连续1.设备投资大续量定80~0.02~连续成型出产2.质量稳定2.只能生产板或机组成0.2型产130品线型制品3.产品长度不限型品1.生产效率高离1.设备投资大2.制品外表光洁10min2.模具要求高心大批80~0.15~金属模3.可加砂、成本低~量成0.281003.只限于回转体80min4.制品质量高、刚型管、年产品度大表1-2为主要成型方法的技术经济比较表 1-2主要成型方法的技术经济分析制品强设备投生产效工人技术要技术复杂程重复生产可成型方法求度资率度能性3
3 射 成 型 模 4.能成型形状复杂 制品 3.产品强度低 模 压 成 型 100 ～ 170 4min ～ 30min 3～20 金属模 100～ 2000 1.适于大比量生产 2.产品质量均匀 3. 制 品 外 观 质 量 高，尺寸精度高 4.可成型复杂形状 产品 1.设备费用大 2.模具质量要求 高 3.不适于小批量 生产 4.成型压力大 缠 绕 成 型 20 ～ 100 由缠绕 张力决定 名模、钢模 根 据 产 品 尺 寸 大 小 面异 1.充分发挥玻璃纤 维强度 2.产品强度高 1.设备投资大 2.仅限于生产回 转体产品、管缶 等 连 续 成 型 80 ～ 130 连续 出产 品 0.02～ 0.2 连 续 成 型 机组 大 批 量 定 型 产 品 1.生科效率高 2.质量稳定 3.产品长度不限 1.设备投资大 2.只能生产板或 线型制品 离 心 成 型 80 ～ 100 10min ～ 80min 0.15～ 0.28 金属模 大 批 量 1.生产效率高 2.制品外表光洁 3.可加砂、成本低 4.制品质量高、刚 度大 1.设备投资大 2.模具要求高 3.只限于回转体 管、缶产品 表 1-2 为主要成型方法的技术经济比较。 表 1-2 主要成型方法的技术经济分析 成型方法 设备投 资 生产效 率 制品强 度 工人技术要 求 技术复杂程 度 重复生产可 能性
手糊成型11310101袋压成型36737444110101喷射成型88755模压成型86610449缠绕成型51010110连续成型1注：1—最低；10—最高。表1-3顺酐型通用不饱和聚酯树脂说明牌号生产厂主要成份顺酐、苯酐、乙二醇301303顺酐、苯酐、乙二醇、一缩乙二醇306顺酐、苯酐、乙二醇、环已醇307顺酐、苯酐、丙二醇上海新华314顺酐、苯酐、乙二醇、丁醇柔韧性3193顺酐、苯酐、乙二醇、已二酸树脂厂3196顺酐、苯酐、丙二醇、一缩乙二醇3198顺酐、苯酐、丙二醇、一缩乙二醇顺酐含量高701(188)顺酐、苯酐、醋酐、乙二醇702(189)顺酐、苯酐、醋酐、乙二醇703(405)顺酐、苯酐、丙二醇、一缩乙二醇、触变性常州建材光稳定性253厂781(191)二氧化硅721(196)顺酐、苯酐、丙二醇、2羟基4苯酮柔性802(182)711(198)顺酐、苯酐、丙二醇、一缩乙二醇712(199)顺酐、苯酐、一缩乙二醇耐温性
4 手糊成型 1 1 3 10 10 1 袋压成型 3 3 6 7 7 4 喷射成型 4 4 1 10 10 1 模压成型 8 8 7 5 5 8 缠绕成型 6 6 10 4 4 9 连续成型 10 10 5 1 1 10 注：1—最低；10—最高。 表 1-3 顺酐型通用不饱和聚酯树脂 牌号 主要成份 说明 生产厂 301 303 306 307 314 3193 3196 3198 顺酐、苯酐、乙二醇 顺酐、苯酐、乙二醇、一缩乙二醇 顺酐、苯酐、乙二醇、环已醇 顺酐、苯酐、丙二醇 顺酐、苯酐、乙二醇、丁醇 顺酐、苯酐、乙二醇、已二酸 顺酐、苯酐、丙二醇、一缩乙二醇 顺酐、苯酐、丙二醇、一缩乙二醇 柔韧性 顺酐含量高 上海新华 树脂厂 701（188） 702（189） 703（405） 781（191） 721（196） 802（182） 711（198） 712（199） 顺酐、苯酐、醋酐、乙二醇 顺酐、苯酐、醋酐、乙二醇 顺酐、苯酐、丙二醇、一缩乙二醇、 二氧化硅 顺酐、苯酐、丙二醇、2 羟基—4 苯酮 顺酐、苯酐、丙二醇、一缩乙二醇 顺酐、苯酐、一缩乙二醇 触变性 光稳定性 柔性 耐温性 常州建材 253 厂
顺酐、苯酐、丙二醇反丁烯二酸、间苯二甲酸、丙二醇苯酐、顺酐、醋酐、乙二醇天津合成306A苯酐、顺酐、丙二醇、一缩乙二醇、材料厂306—2环已醇顺酐、乙二醇、HeT酸酐*自熄性317顺酐、乙二醇、NA酸酐上海新华NA酐型耐热性树脂厂顺酐、乙二醇、双酚A一环氧丙烷323耐化学性加成物顺酐、乙二醇、双酚A一环氧丙烷加成物771(197)耐化学性顺酐、乙二醇、HeT酸酐自熄性常州建材731(301)顺酐、苯酐、乙二醇、氯化石蜡、自熄性253玫736(326)氧化锑胶衣树脂901(33)顺酐、问苯二甲酸、丙二醇、一缩乙二醇表1-4常用的胺类固化剂胺当参考名称结构式固化条件沸点℃性能量用量有刺激性臭味，固化反应放热量大，25℃/一周；乙二胺适用期短，固化后1166~8HaHCHaCH2NH215.080℃/3小时树脂机械强度和热变形温度都较低。二乙烯有刺激性，反应热25℃/一周；H2NCH,CH.NHCH.CH28~20.6208三胺NH2100℃/30分大适用期短，固化105
5 顺酐、苯酐、丙二醇 反丁烯二酸、间苯二甲酸、丙二醇 306A 306—2 苯酐、顺酐、醋酐、乙二醇 苯酐、顺酐、丙二醇、一缩乙二醇、 环已醇 天津合成 材料厂 317 NA 酐型 323 顺酐、乙二醇、HeT 酸酐* 顺酐、乙二醇、NA 酸酐 顺酐、乙二醇、双酚 A—环氧丙烷 加成物 自熄性 耐热性 耐化学性 上海新华 树脂厂 771（197） 731（301） 736（326） 901（33） 顺酐、乙二醇、双酚 A—环氧丙烷 加成物 顺酐、乙二醇、HeT 酸酐 顺酐、苯酐、乙二醇、氯化石蜡、 氧化锑 顺酐、问苯二甲酸、丙二醇、一缩 乙二醇 耐化学性 自熄性 自熄性 胶衣树脂 常州建材 253 玫 表 1-4 常用的胺类固化剂 名称 结构式 胺当 量 固化条件 沸点℃ 性能 参考 用量 乙二胺 HaHCHaCH2NH2 15.0 25℃/—周； 80℃/3 小时 116 有刺激性臭味，固 化反应放热量大， 适用期短，固化后 树脂机械强度和热 变形温度都较低。 6～8 二乙烯 三胺 H2NCHaCHaNHCHaCH2 NH2 20.6 25℃/一周； 100℃/30 分 208 有刺激性，反应热 大适用期短，固化 8 ～ 10